С 4 марта по 12 апреля 1946 года машину готовили к первому вылету. 23 апреля на Як-15 установили новый, проверенный в ЦИАМе двигатель, и на следующий день летчик-испытатель М. И. Иванов выполнил первый на нем полет.
Як-15 имел уникальный шанс стать ПЕРВЫМ отечественным реактивным истребителем, но осторожность Александра Сергеевича привела к затягиванию процесса подготовки машины к первому вылету, уступив приоритет «мигу».
Как следует из «Акта о проведении заводских испытаний самолета Як-ЮМО с воздушно-реактивным двигателем РД-10», утвержденного Яковлевым 25 июня 1946 года,
В результате заводских испытаний были получены следующие данные при 8700 об/мин двигателя: максимальная скорость у земли — 770 км/ч, а на высоте 5000 метров — 800 км/ч, эту высоту самолет набирал за 4,1 минуты, потолок достигал 13 700 метров. Разбег и пробег составили 520 и 480 метров соответственно, продолжительность полета — 45 минут. Следует учесть, что на высотах более 6000 метров двигатель не додавал обороты, и практический потолок получили пересчетом на 8700 оборотов в минуту.
Кроме этого, было проверено поведение самолета при выполнении виражей и боевых разворотов.
В августе летчик-испытатель ОКБ М. И. Иванов продемонстрировал истребитель на воздушном параде в Тушине.
Первые серийные машины, предназначенные для участия в параде, посвященном очередной годовщине Октябрьской революции, выпускались без оружия и бронезащиты, с верхним фюзеляжным керосиновым баком полного объема (на боевых самолетах из-за установки пушек емкость верхнего бака существенно уменьшилась) и неполным комплектом радиооборудования. Впоследствии эти машины использовались для тренировки летного состава при переходе от винтовых к реактивным истребителям.